PL225815B1 - Preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu - Google Patents
Preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatuInfo
- Publication number
- PL225815B1 PL225815B1 PL407871A PL40787114A PL225815B1 PL 225815 B1 PL225815 B1 PL 225815B1 PL 407871 A PL407871 A PL 407871A PL 40787114 A PL40787114 A PL 40787114A PL 225815 B1 PL225815 B1 PL 225815B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sporobolomyces
- strain
- pathogens
- winter wheat
- wheat
- Prior art date
Links
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title claims abstract description 66
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title claims abstract description 66
- 244000052769 pathogen Species 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 title description 7
- 241000222068 Sporobolomyces <Sporidiobolaceae> Species 0.000 claims abstract description 44
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 42
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 27
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 241001360382 Sporobolomyces sp. (in: Microbotryomycetes) Species 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 6
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 26
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 25
- 238000011161 development Methods 0.000 description 17
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 17
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 16
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 15
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 14
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 14
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 12
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 11
- 241000894007 species Species 0.000 description 10
- 208000004770 Fusariosis Diseases 0.000 description 9
- 241000223194 Fusarium culmorum Species 0.000 description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 241000223195 Fusarium graminearum Species 0.000 description 6
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 6
- 241000123675 Sporobolomyces roseus Species 0.000 description 6
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 241001489200 Fusarium poae Species 0.000 description 5
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 5
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 5
- LINOMUASTDIRTM-QGRHZQQGSA-N deoxynivalenol Chemical compound C([C@@]12[C@@]3(C[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1C=C(C([C@@H](O)[C@@]13CO)=O)C)C)O2 LINOMUASTDIRTM-QGRHZQQGSA-N 0.000 description 5
- 229930002954 deoxynivalenol Natural products 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 5
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- LINOMUASTDIRTM-UHFFFAOYSA-N vomitoxin hydrate Natural products OCC12C(O)C(=O)C(C)=CC1OC1C(O)CC2(C)C11CO1 LINOMUASTDIRTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 4
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 241000223602 Alternaria alternata Species 0.000 description 3
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 3
- 241001360088 Zymoseptoria tritici Species 0.000 description 3
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 241000223600 Alternaria Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233001 Carios Species 0.000 description 2
- 241000222290 Cladosporium Species 0.000 description 2
- 241001337994 Cryptococcus <scale insect> Species 0.000 description 2
- 241000223221 Fusarium oxysporum Species 0.000 description 2
- 231100000678 Mycotoxin Toxicity 0.000 description 2
- 241001024327 Oenanthe <Aves> Species 0.000 description 2
- 241000495841 Oenanthe oenanthe Species 0.000 description 2
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010876 biochemical test Methods 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000008260 defense mechanism Effects 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 239000002636 mycotoxin Substances 0.000 description 2
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 2
- -1 polygalactouronase Proteins 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 2
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 2
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMYFCFLJBGAQRS-IRXDYDNUSA-N (2R,3S)-epoxiconazole Chemical compound C1=CC(F)=CC=C1[C@@]1(CN2N=CN=C2)[C@H](C=2C(=CC=CC=2)Cl)O1 ZMYFCFLJBGAQRS-IRXDYDNUSA-N 0.000 description 1
- RYAUSSKQMZRMAI-ALOPSCKCSA-N (2S,6R)-4-[3-(4-tert-butylphenyl)-2-methylpropyl]-2,6-dimethylmorpholine Chemical compound C=1C=C(C(C)(C)C)C=CC=1CC(C)CN1C[C@H](C)O[C@H](C)C1 RYAUSSKQMZRMAI-ALOPSCKCSA-N 0.000 description 1
- VEMLQICWTSVKQH-BTVCFUMJSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;propane-1,2,3-triol Chemical compound OCC(O)CO.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O VEMLQICWTSVKQH-BTVCFUMJSA-N 0.000 description 1
- VBUYCZFBVCCYFD-JJYYJPOSSA-N 2-dehydro-D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-JJYYJPOSSA-N 0.000 description 1
- IICCLYANAQEHCI-UHFFFAOYSA-N 4,5,6,7-tetrachloro-3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodospiro[2-benzofuran-3,9'-xanthene]-1-one Chemical compound O1C(=O)C(C(=C(Cl)C(Cl)=C2Cl)Cl)=C2C21C1=CC(I)=C(O)C(I)=C1OC1=C(I)C(O)=C(I)C=C21 IICCLYANAQEHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000223678 Aureobasidium pullulans Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-DCSYEGIMSA-N Beta-Lactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-DCSYEGIMSA-N 0.000 description 1
- 241000190150 Bipolaris sorokiniana Species 0.000 description 1
- 241000123650 Botrytis cinerea Species 0.000 description 1
- 235000011331 Brassica Nutrition 0.000 description 1
- 241000219198 Brassica Species 0.000 description 1
- 102000012286 Chitinases Human genes 0.000 description 1
- 108010022172 Chitinases Proteins 0.000 description 1
- 241000694959 Cryptococcus sp. Species 0.000 description 1
- 235000015001 Cucumis melo var inodorus Nutrition 0.000 description 1
- 240000002495 Cucumis melo var. inodorus Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 1
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 1
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001492222 Epicoccum Species 0.000 description 1
- 239000005767 Epoxiconazole Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005778 Fenpropimorph Substances 0.000 description 1
- 235000016623 Fragaria vesca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 1
- 235000011363 Fragaria x ananassa Nutrition 0.000 description 1
- 241000223192 Fusarium sporotrichioides Species 0.000 description 1
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 1
- 241000308375 Graminicola Species 0.000 description 1
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 101000763602 Manilkara zapota Thaumatin-like protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000763586 Manilkara zapota Thaumatin-like protein 1a Proteins 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- 101000966653 Musa acuminata Glucan endo-1,3-beta-glucosidase Proteins 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 1
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 1
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 1
- DKXNBNKWCZZMJT-UHFFFAOYSA-N O4-alpha-D-Mannopyranosyl-D-mannose Natural products O=CC(O)C(O)C(C(O)CO)OC1OC(CO)C(O)C(O)C1O DKXNBNKWCZZMJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001581550 Papiliotrema flavescens Species 0.000 description 1
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000005822 Propiconazole Substances 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 241000190117 Pyrenophora tritici-repentis Species 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- 229930182692 Strobilurin Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000274883 Urtica dioica Species 0.000 description 1
- 235000009108 Urtica dioica Nutrition 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229960002160 maltose Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012009 microbiological test Methods 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000002420 orchard Substances 0.000 description 1
- 231100000255 pathogenic effect Toxicity 0.000 description 1
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 231100000208 phytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 description 1
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 description 1
- STJLVHWMYQXCPB-UHFFFAOYSA-N propiconazole Chemical compound O1C(CCC)COC1(C=1C(=CC(Cl)=CC=1)Cl)CN1N=CN=C1 STJLVHWMYQXCPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 229930187593 rose bengal Natural products 0.000 description 1
- 229940081623 rose bengal Drugs 0.000 description 1
- STRXNPAVPKGJQR-UHFFFAOYSA-N rose bengal A Natural products O1C(=O)C(C(=CC=C2Cl)Cl)=C2C21C1=CC(I)=C(O)C(I)=C1OC1=C(I)C(O)=C(I)C=C21 STRXNPAVPKGJQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004763 spore germination Effects 0.000 description 1
- 230000028070 sporulation Effects 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000033 toxigenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001551 toxigenic effect Effects 0.000 description 1
- MBMQEIFVQACCCH-UHFFFAOYSA-N trans-Zearalenon Natural products O=C1OC(C)CCCC(=O)CCCC=CC2=CC(O)=CC(O)=C21 MBMQEIFVQACCCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229930013292 trichothecene Natural products 0.000 description 1
- 150000003327 trichothecene derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
- MBMQEIFVQACCCH-QBODLPLBSA-N zearalenone Chemical compound O=C1O[C@@H](C)CCCC(=O)CCC\C=C\C2=CC(O)=CC(O)=C21 MBMQEIFVQACCCH-QBODLPLBSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Preparat biologiczny do zwalczania patogenów pszenicy ozimej charakteryzuje się tym, że stanowi go wyselekcjonowany z powierzchni jabłka szczep drożdży Sporobolomyces sp. oznaczony kodem Ep J2 zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych, Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno - Spożywczego im. Wacława Dąbrowskiego w Warszawie, 02 - 532 Warszawa, ul. Rakowiecka 36 pod numerem KKP 2051p. Sposób zwalczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem szczepu Sporobolomyces sp., polega na tym, że bezpośrednio przed siewem ziarno pszenicy zanurza się przez 30 - 40 minut w wodnej zawiesinie komórek szczepu Sporobolomyces sp. o gęstości 104 - 108 w 1 cm3 wody, korzystnie o gęstości 106. Odmiana sposobu zwalczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem szczepu Sporobolomyces sp., charakteryzuje się tym, że pszenicę w okresie kwitnienia lub kłoszenia opryskuje się zawiesiną komórek szczepu Sporobolomyces Ep J2 o gęstości 104 - 108 w 1 cm3 wody, korzystnie o gęstości 106.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczenia patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu.
Preparaty biologiczne stają się ważnym komponentem w ochronie zbóż przed patogenami. Fungicydy stosowane w zwalczaniu chorób, czasami są nieskuteczne, stanowią także zagrożenie dla ludzi i środowiska. W Polsce stosowanie komercyjnych biologicznych preparatów zawierających drożdże ogranicza się do preparatu Boni Protect (Aureobasidium pullulans, izolaty DSM 14940 i DSM 14941, Bio-ferm) w uprawach ogrodniczych. Na świecie lista komercyjnych produktów biologicznych przeznaczonych do ochrony roślin przed patogenami jest zdecydowanie dłuższa.
W istniejącym opisie patentowym (US nr 7 601 346 B1, Janisiwicz, Bors 1993) izolat gatunku Sporobolomyces roseus testowany był na owocach drzew ziarnkowych jabłoni i gruszy. Mikroorganizm ten przeznaczony jest w Stanach Zjednoczonych głównie do ochrony tych owoców przez Penicillium expamum i Botrytis cinerea w okresie ich przechowywania. Opisany w cytowanym opisie patentowym izolat stosowany jest w postaci opryskiwania podczas przechowywania jabłek i gruszek w stężeniu komórek 103-106 na mililitr i bardzo dobrze kolonizuje powierzchnię przechowywanych owoców. Izolat ten nie znajduje zastosowania do ochrony pszenicy przed patogenami rodzaju Fusarium. W przypadku metody biologicznej bardzo ważna jest szybka kolonizacja określonego gatunku rośliny przez testowane drożdże i antagonistyczne/konkurencyjne oddziaływanie na konkretne patogeny.
W opisie patentowym US nr 2003/0 082 792 (Bergstom, Cario da Luz 2003) izolat gatunku Sporobolomyces roseus przeznaczony został do ochrony pszenicy w fazie siewki i w fazie wykształcania ziarna w kłosach w szkłami oraz zalecany jest do aplikowania na nasiona lub doglebowo (zastrzeżenia 18, 19, 20). W przykładzie 3 opisano inhibicyjny wpływ izolatu na rozwój kolonii patogenu F. graminearum rosnącego na płytce Petriego na podłożu glukozowo-ziemniaczanym. W przykładzie 9 podany jest z kolei opis inhibicyjnego oddziaływania izolatu na rozwój patogenu F. graminearum nanoszonego na kłosy pszenicy rosnącej w szklarni. Izolat S. roseus opisany w zgłoszeniu US nr 2003/0 082 792 miał niewielki wpływ (1%) na zwiększenie plonowania pszenicy w porównaniu z roślinami inokulowanymi F. graminearum, także jego skuteczność w ograniczeniu objawów fuzariozy kłosów w warunkach szklarniowych oszacowano na niskim poziomie (26,5%). Redukcja zawartości deoksyniwalenolu w jamie była na poziomie 62% w porównaniu z ziarnem inokulowanym F. graminearum. Patogen F. graminearum dominuje na kłosach pszenic uprawianych w klimacie cieplejszym. W Polsce północnej, w chłodniejszym klimacie, ma mniejsze znaczenie w uprawie pszenicy, na ziarnie pojawia się z częstotliwością do 5%, dlatego nie ma on większego gospodarczego znaczenia. Istnieje za to konieczność opracowania metody ograniczającej rozwój Fusarium culmorum i F. poae, patogenów powodujących fuzariozę kłosów oraz Cladosporium spp. i Alternaria alternata, patogenów powodujących czerń zbóż, a także sprawcy septoriozy paskowanej liści pszenicy (Mycosphaerella graminicola). Proponowany preparat biologiczny dostosowany jest do stosowania w terminach, w których niedopus zczalne jest zastosowanie ochrony chemicznej lub do stosowania w integrowanej ochronie pszenicy ozimej w terminie trzecim (po dwukrotnym zastosowaniu ochrony fungicydowej). Preparat ten dostosowany jest do zwalczania patogenów najczęściej infekujących pszenicę w warunkach klimatycznych Polski.
W istniejącym opisie patentowym US nr 2002/028 228 A1 (Bergstom, Cario da Luz 2002) przykład 7 opisuje inhibicyjne oddziaływania izolatu Sporobolomyces roseus na rozwój F. graminearum nanoszonego na kłosy pszenicy rosnącej w szklarni. Skuteczność tej biologicznej ochrony opisano wyżej w US nr 2003/0 082 792. Zastrzeżenia 3, 10, 13, 16, 20,22, 25, 29 wskazują, że testowane izolaty stosowane są głównie doglebowo lub na nasiona a ich mechanizm działanie polega na wzbudzaniu mechanizmów obronnych roślin (w opisie wymienionych jest ponad 50 gatunków roślin upra wnych). Niestety takie działanie szczepu Sporobolomyces roseus jest słabo udokumentowane w opisie US nr 2002/028 228 A1 , a jego pozytywne oddziaływanie na plonowanie roślin jest bardzo słabe.
Potrzeba stosowania preparatów biologicznych w uprawie pszenicy ozimej wynika także z długich okresów karencji fungicydów oraz niemożności ich stosowania przed zbiorem i w trakcie przechowywania ziarna. Dodatkowo fungicydy strobilurynowe w sposób niezadawalający redukują kontaminację ziarna patogenami rodzaju Fusarium, a skuteczność triazoli uzależniona jest na przykład od składu gatunkowego patogenów pszenicy ozimej.
Jednocześnie nowe tendencje w ochronie roślin, zmierzają do ograniczenia liczby fungicydowych zabiegów ochronnych. Zmiany rozporządzeń i ustaw skutkują wprowadzeniem w Polsce od
PL 225 815 B1
2014 roku obowiązku stosowania integrowanego systemu ochrony roślin (rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 1107/2009), gdzie preferowane są między innymi metody biologiczne. Ustawowo regulowane zasady prowadzenia gospodarstw ekologicznych (Dz. U. 09. Nr 116, poz. 975) znacząco ograniczają stosowanie preparatów chemicznych. Ich miejsce mogłyby zająć preparaty biologiczne. Literatura światowa stosunkowo rzadko opisuje próby wykorzystania drożdży do ochrony pszenicy przed patogenami. Mechanizm działania preparatów biologicznych jest odmienny niż fungicydów, dlatego mogą być one wykorzystane do ochrony przez cały okres wegetacji pszenic. Preparaty biologiczne nie posiadają okresu karencji, są nietoksyczne i całkowicie bezpieczne dla owadów zap ylających.
Drożdże jako grzyby powszechnie zasiedlające rośliny zbożowe od wielu lat opisywane są także jako organizmy do zwalczania biologicznego patogenów. Epifityczne drożdże są dominującymi grzybami, kolonizującymi części nadziemne roślin i obejmują istotną część ich epifitycznych mikrobiotów. Williamson i Fokkema (1985) zademonstrowali, że powszechnie występujące drożdże fyllosfery Cryptococcus flavescem i Sproboiomyces roseus stosowane jako mieszanina na rośliny kukurydzy dwa dni przed inokulacją Colletotrickum graminicola ograniczają objawy nekroz o około 50%. Dik i in. (1991) stwierdzili, iż zużycie przez drożdże (głównie Sporobolomyces spp. i Cryptococcus spp.) rosy miodowej na liściach flagowych pszenicy drastycznie ogranicza poziom dostępnego węgla dla nekrotroficznych patogenów. Przeglądowe i eksperymentalne prace od ponad dwudziestu lat wskazują na bardzo duży potencjał drożdży do ograniczenia rozwoju patogenów roślin (Andrews 1992, De Curtis i in. 2012). Drożdże mogą być stosowane do ograniczenia psucia się zebranych płodów rolnych i rozwoju toksynotwórczych grzybów (Fusarium spp., Aspergillus spp.) w okresie przechowywania. Zastosowanie drożdży do tego celu jest oceniane zarówno w stosowaniu przed, jak i po zbiorze.
Duże zaangażowanie ośrodków naukowych skierowane jest na zastosowanie drożdży do ograniczenia fuzariozy kłosów pszenicy. W badaniach prowadzonych przez Zhanga i jego współpracown ików (2007) szczep drożdża Cryptococcus flavescens w warunkach szklarniowych ograniczał nasilenie objawów fuzariozy kłosów (Zhang i in. 2007). Powtarzane doświadczenia polowe z pszenicą ozimą wykazały 45-60% skuteczność ograniczenia nasilenia fuzariozy kłosów przez wyselekcjonowane drożdże (Khan i in. 2004). Perelló wraz z zespołem (Perelló i in. 2002) przeprowadził badania szklarniowe, w których izolaty drożdży Rhototorula rubra i Cryptococcus sp. ograniczały kiełkowanie zarodników i/lub nasilenie chorób powodowanych przez Bipolaris sorokiniana, Drechslera triticirepentis i Septoria tritici. Patent US nr 6 896 883 przedstawia możliwość zastosowania Sporobolomyces roseus w ochronie kukurydzy przed patogenami.
Liczne badania dowodzą również, że mykotoksyny wytwarzane przez grzyby rodzaju Fusarium, na przykład zearalenon i trichoteceny (w tym deoksymwalenol) mogą być biodegradowane/biotransformowane przez mikroorganizmy antagonistyczne, głównie bakterie i drożdże (McCormick 2013),
Drożdże występują powszechnie na powierzchni i w tkankach zbóż i ich liczebność jest wielokrotnie większa niż liczebność toksynotwórczych i patogenicznych grzybów strzępkowych . Rola, jaką pełnią w tym środowisku nie jest dobrze poznana. Drożdże w literaturze często opisywane są jako mikroorganizmy o znaczącej aktywności enzymatycznej, produkujące endonukleazę, ksylanazę, polygalaktouronazę, amylazę, chitynazę, beta 1,3-glukanazę i proteazy. Produkcja enzymów przez drożdże, może stać się ważnym mechanizmem ograniczającym rozwój patogenów, zwłaszcza rodzaju Fusarium, zasiedlających ziarno pszenicy ozimej. Elementem przemawiającym za stosowaniem drożdży jest również obserwacja, że ich wyselekcjonowane gatunki są bezpieczne dla człowieka i mają właściwości probiotyczne, a gatunek S. cerevisae var. boulardii jest od wielu lat stosowany jako doustny czynnik bioterapeutyczny w leczeniu szeregu biegunek poprzez kolonizację jelitowej części przewodu pokarmowego człowieka (Fleet 2007). Biologiczne metody ochrony roślin mogą zapobiegać rozwojowi patogenów albo poprzez antybiozę i współzawodnictwo albo przez biologiczną biotoksykację lub biotransformację względnie biodegradację toksyn produkowanych przez patogeny rodzaju Fusarium i Alternaria (McCormick 2013). Wartość żywieniowa i wypiekowa ziarna pszenicy ozimej zależy od zawartości i cech białek glutenowych. Obok czynników genetycznych (odmiana), drożdże antagonistyczne mogą zmieniać wartość wypiekową ziarna pszenicy ozimej lub wzbogacać ziarno w aminokwasy egzogenne, co zostało udowodnione dla kilku gatunków drożdży (Fleet 2007).
Biorąc pod uwagę powyższe argumenty należy podkreślić, że wprowadzanie nowych preparatów biologicznych, bezpiecznych dla zdrowia człowieka i środowiska jest konieczne. Wymusza to potrzebę selekcjonowania dużej liczby izolatów potencjalnie przydatnych do ochrony roślin przed pat ogenami.
PL 225 815 B1
Według wynalazku preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej charakteryzuje się tym, że stanowi go szczep drożdża wyselekcjonowany z powierzchni jabłka, zidentyfikowany jako Sporobolomyces sp., oznaczony kodem Ep J2 i zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych, Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Wacława Dąbrowskiego w Warszawie, 02-532 Warszawa, ul. Rakowiecka 36 pod numerem KKP 2051 p.
Według wynalazku, sposób ograniczenia patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem preparatu biologicznego charakteryzuje się tym, że ziarno pszenicy bezpośrednio przed siewem traktuje się wodną zawiesiną jednostek tworzących kolonie szczepu Sporobolomyces sp. Ep J2 o stężeniu 104-108 w 1 cm wody przez 30-40 minutowe zanurzenie ziarna w wodnej zawiesinie szczepu. Pszenicę w okresie kłoszenia lub kwitnienia traktuje się szczepem Sporobolomyces Ep J2 zawieszonym w wodzie o stężeniu jednostek tworzących kolonie 104-108 w 1 cm3 wody poprzez opryskiwanie zawiesiną szczepu.
Przedstawiony szczep grzyba saprotroficznego Sporobolomyces Ep J2 jest gatunkiem, który został pozyskany ze środowiska rośliny ogrodniczej (jabłoń odmiany Antonówka). Izolat ten nie należy do gatunku Sporobolomyces roseum, na co wskazuje morfologia jego kolonii, testy biochemiczne oraz analizy molekularne. Ponieważ sekwencja dwóch regionów ITS tego izolatu jest inna niż gatunków znajdujących się w bazie danych NCBR, został on oznaczony wyłącznie do rodzaju Sporobolomyces. Ten unikalny szczep charakteryzuje się wyjątkowo duża aktywnością enzymatyczną, co zostało wykazane w teście biochemicznym. Posiada także duże powinowactwo w stosunku do żelaza, większe niż testowanych patogenów F. culmorum, F. ozysporum i F. poae. Dzięki temu z powodzeniem konkuruje z patogenami o ten pierwiastek; tym samym redukuje rozwój fitopatogenów. Szczep ten oddziałuje inhibicyjnie na szerokie spektrum patogenów pszenicy ozimej. Może być także stosowany łącznie z fungicydami, ponieważ nie jest przez nie ograniczany we wzroście. Podejście takie jest niezwykle ważne z uwagi na konieczność wprowadzenia nowych regulacji prawnych (Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/128/WE) ustanawiających ramy wspólnotowego działania na rzecz zrównoważonego stosowania pestycydów. Od roku 2014 wymuszają one na producentach rolnych stos owanie integrowanej metody ochrony roślin z preferencją metod biologicznych. Szczep Sporobolomyces Ep J2 ogranicza liczbę patogenów na powierzchni ziarniaków i jest skuteczny w ograniczeniu rozwoju septorioz na liściach pszenicy oraz fuzariozy na kłosach pszenicy ozimej. Redukuje także zawartość deoksyniwalenolu w ziarnie oraz zwiększa plonowanie pszenicy skuteczniej niż rozwiązania zaproponowane w opisach nr US 2002/028 228 A1 i nr US 2003/0 082 792 (Bergstom, Cario Da Luz 2002, 2003).
Zawiesiną szczepu można zaprawiać ziarniaki, opryskiwać rośliny w okresie wegetacji pszenicy ozimej chroniąc je przed patogenami liści i kłosów. Można go zastosować w terminach typowych dla innych środków ochrony roślin oraz w terminach późniejszych, w okresie kwitnienia lub dojrzewania ziarna, gdy stosowanie fungicydów jest ograniczone lub niemożliwe. Szczep ten jest całkowicie be zpieczny dla środowiska oraz człowieka. Nie rozwija się w temperaturze 35°C, czyli temperatura ciała organizmów stałocieplnych powoduje jego zamieranie. Temperatury sprzyjające jego rozwojowi mieszczą się w granicach 20-27°C, czyli ochronę pszenicy ozimej można prowadzić w miesiącach kłoszenia, kwitnienia oraz dojrzewania ziarna pszenicy ozimej. Szczep jest organizmem, który w sposób naturalny występuje w środowisku, także na liściach i ziarnie pszenicy ozimej.
Na powierzchni roślin opryskiwanych zawiesiną szczepu Sporobolomyces Ep J2 jego komórki intensywnie pączkują, tworząc wielokomórkowe agregaty pokrywające roślinę. Konkurują z patogenami o przestrzeń i pokarm ograniczając ich rozwój. Chronią w ten sposób pszenicę przed porażeniem patogenami. Szczep Sporobolomyces Ep J2 ma także pozytywny wpływ na rośliny, może wzbudzać w nich mechanizmy obronne stanowiące dodatkowe zabezpieczenie przed infekcją patogenów. Wyklucza się jego Fito toksyczne lub patogeniczne działanie na pszenicę z uwagi na to, że w sposób naturalny występuje na/w jej tkankach nie powodując takich efektów.
Przedmiot wynalazku został zilustrowany w przykładach jego izolacji i zastosowania. Na fig. 1 przedstawiono fotografie, na których pokazane są ziarniaki wykładane na podłoże PDA zaprawiane Sporobolomyces Ep J2 (z lewej) i nie zaprawiane (z prawej), fig. 2 to zdjęcie izolatu Fusarium culmorum 2 rosnącego na podłożu PDA bez antagonisty (u góry) oraz w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 bez żelaza (na dole z lewej), a także w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 na podłożu z dodatkiem żelaza (na dole z prawej), fig. 3 to wykres liczebność grzybów strzępkowych zasiedlających ziarniaki pszenicy ozimej w doświadczeniach polowych (liczba kolonii grzybów), a fig. 4 pokazuje na wykresie zawartość deoksyniwalenolu (pg/kg ziarna) w ziarnie pszenicy ozimej odmiany
PL 225 815 B1
Tonacja w doświadczeniu 1 (z lewej) i Bogatka w doświadczeniu 2 po zastosowaniu izolatu Sporobolomycs Ep J2 (z prawej).
P r z y k ł a d 1
Otrzymywanie izolatu
Szczep Sporobolomyces Ep J2 uzyskano z epidermy owocu jabłka pochodzącego z amatorskiego sadu w północno-wschodnim regionie Polski. Fragmenty epidermy (skórki) jabłka o masie 10 gram wprowadzono do 250 cm kolb wypełnionych 90 cm sterylnej wody. Kolby wytrząsano 30 minut 3 w wytrząsarce stołowej, uzyskane zawiesiny przenoszono na płytki Petriego w ilości 0,1 cm , a następnie zalewano ochłodzonym selektywnym podłożem Martina (Martin 1950). Jest to podłoże agarowo peptonowo-glukozowe z różem bengalskim, do podłoża dodawano antybiotyk streptomycynę. Podłoże to jest powszechnie używane w badaniach mikrobiologicznych, dostępne także w firmach sprzedających gotowe podłoża. Podłoże to bardzo skutecznie ogranicza rozwój grzybów strzępkowych, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie czystych kultur drożdży. Wyrastające kolonie drożdży przeszczepiono na podłoże glukozowo-ziemniaczane (PDA) powszechnie stosowane w badaniach fitopatologiczno-mikrobiologicznych, dostępne także w firmach jako gotowe do bezpośredniego użycia. Unikalny szczep Sporobolomyces Ep J2 został wyselekcjonowany jako najbardziej przydatny do ochrony pszenicy przed patogenami spośród kilkuset innych izolatów pochodzących także z roślin zbożowych, kapustowatych, truskawki, pokrzywy i innych. Jego przynależność systematyczną okr eślono techniką mikroskopową, biochemiczną oraz genetyczną (ITS-PCR).
P r z y k ł a d 2
Hodowla, identyfikacja i charakterystyka szczepu
Szczep Sporobolomyces Ep J2 hodowany na podłożu glukozowo-ziemniaczanym (PDA) w temperaturze 20-27°C charakteryzuje się bardzo dużym tempem wzrostu i już po 48 godzinnym okresie hodowli wchodzi w fazę logarytmicznego wzrostu. Skuteczna jest taka koncentracja komórek szczepu, która ogranicza rozwój patogenów po naniesieniu ich na roślinę. Tak jak w przypadku pozostałych środków ochrony roślin skuteczna koncentracja może zależeć od odmiany pszenicy ozimej oraz rozkładu opadów i temperatury w okresie wegetacji roślin. Przykładowe skuteczne koncentracje szczepu Sporobolomyces Ep J2 wynoszą 104 do 108 jednostek tworzących kolonie antagonisty, najbardziej preferowane stężenie zawiesiny wynosi 106 jednostek tworzących kolonie. Szczep Sporobolomyces Ep J2 może być stosowany w okresie wegetacji w postaci opryskiwania oraz do zaprawiania ziarna bezpośrednio przed jego siewem.
Szczep Sporobolomyces sp. Ep. J2 został zidentyfikowany i scharakteryzowany na podstawie analiz morfologicznych i biochemicznych. Wielkość balistospor (zarodniki tworzące się na krótkich sterygmach) i sterygm określono w mikroskopie świetlnym (Nikon E200). Do identyfikacji zastosowano technikę molekularną opartą na określeniu sekwencji regionu ITS 1-5.8SrDNA-ITS 2. Sekwencjonowanie przeprowadzono w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie, a podobieństwa z izolatami referencyjnymi poszukiwano w bazie NCBI (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi). Izolat został zidentyfikowany do rodzaju Sporobolomyces sp. JEp 2, ponieważ nie znaleziono 100% homologii w sekwencji zamplifikowanego regionu szczepu JEp2 z gatunkami grzybów rodzaju Sporobolomyces.
Ocenę aktywności enzymatycznej szczepu przeprowadzono z wykorzystaniem testu API 20C AUX (bioMerieux) zgodnie z instrukcją producenta. Szczep charakteryzuje się znaczącą aktywnością enzymatyczną wykorzystując jako źródło węgla większość związków podanych w tabeli 1. Po 24 godzinach hodowli w temperaturze 24 lub 27°C wchodzi w fazę logarytmicznego wzrostu. Po 48-godzinnym okresie inkubacji jest gotowy do użycia.
T a b e l a 1
Wynik testu API 20C AUX (wynik po 48 godzinach)
| Izolat | D-glukoza | Glicerol | 2-keto-glukonian wapnia | L-arabinoza | D-ksyloza | Alkohol | Ksylitol | D-galaktoza | Inozytol | D-sorbitol | Metylo-alfa-D- glukopiranozytol | N-acetylo- glukozamina | D-celobioza | D-laktoza | D-maltoza | D-sacharoza | D-trehaloza | D-melezytoza | D-rafinoza |
| JEp 2 | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X |
X - wynik pozytywny, brak reakcji
PL 225 815 B1
P r z y k ł a d 3
Zaprawianie ziarna pszenicy
Ziarniaki zaprawiano poprzez ich zanurzanie przez 40 minut w wodnej zawiesinie komórek szczepu Sporobolomyces sp. JEp 2 o stężeniu 108 w 1 cm3 wody. Ziarniaki kontrolne zanurzano w sterylnej wodzie również przez okres 40 minut. W przykładzie zastosowano po 100 ziarniaków pszenicy ozimej odmiany Bogatka. Zaprawione biologicznie i niezaprawione ziarniaki wykładano na podłoże glukozowo ziemniaczane (PDA) wypełniające płytki Petriego o średnicy 9 cm. Wyrastające kolonie grzybów policzono i zidentyfikowano do rodzaju lub gatunku w mikroskopie świetnym (Nikon E200) na podstawie charakterystycznego zarodnikowania. Z ziarniaków zaprawianych testowanym szczepem wyrastały kolonie Sporobolomyces, co świadczyło o dobrej przeżywalności szczepu na ziarniakach pszenicy (tabela 2, fig. 1). Grzyb ten ograniczał rozwój patogenów rodzaju Fusarium oraz Alternaria alternata na ziarnie. Dodatkowo, zaprawione ziarniaki wysiewano do doniczek. Energia kiełkowania ziarna zaprawionego była o 4,2 procent wyższa, a wyrastające siewki okazały się przeciętnie o 0,6 cm wyższe niż kontrolne.
T a b e l a 2
Procentowa zawartość grzybów na 100 ziarniakach pszenicy ozimej zaprawianej szczepem Sporobolomyces Ep J2 w porównaniu z ziarniakami nie zaprawianymi
| Grzyby wyrastające z ziarna | Ziarno zaprawiane Sporobolomyces Ep J2 | Ziarno nie zaprawiane |
| Drożdże | 100 | ni |
| Alternaria alternata | 22 | 66 |
| Epicoccum purpuracsens | ni | 32 |
| F. sporotrichioides | ni | 2 |
| Fusarium poae | ni | 8 |
ni - nie izolowano
Na figurze 1 pokazane są ziarniaki wykładane na podłoże PDA zaprawiane Sporobolomyces Ep J2 (z lewej) i nie zaprawiane (z prawej).
P r z y k ł a d 4
Konkurencja izolatu Sporobolomyces Ep J2 z patogenami rodzaju Fusarium o żelazo Na płytkach Petriego testowano rozwój izolatów trzech gatunków rodzaju Fusarium rosnących w obecności Sprobolomyses Ep J2 (fig. 2). Do podłoża glukozowo-ziemniaczanego (PDA) części płytek wprowadzono chlorek żelaza w stężeniach 10, 100 i 500 mM. Kontrolę stanowiły kolonie rosnące na płytkach bez szczepu antagonistycznego. Wszystkie kolonie patogenów rozwijały się istotnie mniej dynamicznie w obecności Sporobolomyces Ep J2 (tabela 3). Efekt inhibicyjny antagonisty oszacowano kolejno na 58,3 (Fusarium culmorum 1), 31,9 (F. culmorum 2), 37,7 (F. oxysporum) i 16,2 (F. poae) procent w porównaniu z kolonią kontrolną.
T a b e l a 3
Rozwój patogenów rodzaju Fusarium rosnących w obecności Sporobolomyces Ep J2 oraz chlorku żelaza (powierzchnia kolonii w cm2)
| Grzyby rosnące na płytce Petrigo | Stężenie chlorku żelaza (w Mm) | Fusarium culmorum 1 | Fusarium culmorum 2 | Fusarium oxysporum | Fusarium poae |
| Fusarium+ | 0 | 6,8 a | 10,7 b | 30,8 e | 34,2 f |
| Sporobolomyces | 10 | 12,3 b | 26,2 d | 36,6 g | 40,3 h |
| Ep J2 | 100 | 11,6 b | 24,t cd | 38,7 h | 36,7 g |
| 500 | 13,9 b | 23,3 c | 42,0 h | 39,9 h | |
| Fusarium | 0 (kontrola) | 16,3 c | 15,7 b | 49,4 i | 40,8 h |
Dodatek chlorku żelaza częściowo lub całkowicie eliminował redukcyjne oddziaływanie Sporobolomyces Ep J2, w przypadku izolatów F. culmorum 2 i F. poae już w stężeniu 10 mM FeCl2. DoPL 225 815 B1 świadczenie to wskazuje na duże zdolności konkurencyjne szczepu Sporobolomyces Ep J2 o żelazo z patogenami rodzaju Fusarium.
Na figurze 2 pokazany jest izolat Fusarium culmorum 2 rosnący na podłożu PDA bez antagonisty (u góry) oraz w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 bez żelaza (na dole z lewej), a także w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 na podłożu z dodatkiem żelaza (na dole z prawej).
P r z y k ł a d 5
Sposób zwalczania patogenów poprzez traktowanie pszenicy w okresie kwitnienia i kłoszenia
W polowym doświadczeniu 1 na pszenicy ozimej odmiany Tonacja, zabiegi ochronne zawiesiną izolatu Sporobolomyces Ep J2 wykonano dwukrotnie, w okresie kłoszenia (BBCH 55) i w okresie kwitnienia (BBCH 65). Do opryskiwania przygotowano zawiesinę jednostek tworzących kolonie antagonistycznego szczepu o stężeniu 108 w 1 cm3 wody. Zawiesinę uzyskano poprzez zmywanie komórek szczepu z powierzchni podłoża glukozowo-ziemniaczanego zestalonego agarem. Rośliny opryskiwano opryskiwaczem ręcznym zawiesiną antagonistycznego szczepu, po jej uprzednim rozcieńczeniu wodą w proporcjach 1:4. W polowym doświadczeniu 2 wysiano pszenicę ozimę odmiany Bogatka, a zabieg biologiczny izolatem Sporobolomyces Ep J2 wykonano w okresie kwitnienia (BBCH 65). Do opryskiwania przygotowano zawiesinę jednostek tworzących kolonie antagonistycznego szczepu o stężeniu 108 w 1 cm3 wody. Zawiesinę uzyskano poprzez zmywanie komórek szczepu z powierzchni podłoża glukozowo-ziemniaczanego zestalonego agarem (PDA). Rośliny opryskiwano zawiesiną szczepu Sporobolomyces Ep J2 przy pomocy opryskiwacza plecakowego, po jej uprzednim rozcieńczeniu wodą w proporcjach 1:10. W doświadczeniu 2 w okresie strzelania w źdźbło (BBCH 31) zastosowano fungicyd Duet Star 334 SE (fenpropimorf, epoksykonazol), a w fazie kłoszenia (BBCH 55) fungicyd Bumper 250 EC (propikonazol). Nasilenie objawów septoriozy paskowanej liści flagowych oceniono w fazie dojrzałości mlecznej ziarniaków (BBCH 75). Oszacowano przeciętny procent powierzchni blaszki liściowej (liść flagowy) wykazującej objawy choroby. Nasilenie objawów fuzariozy kłosów oceniono w fazie dojrzałości woskowej ziarniaków (BBCH 85). Oszacowano przeciętny procent powierzchni kłosów wykazujących objawy choroby. Ziarno pszenic zebrano w fazie dojrzałości pełnej. Ziarno pochodzące z doświadczeń polowych analizowano w laboratorium, celem tych analiz była oc ena wpływu zabiegu biologicznego szczepem Sporobolomyces Ep J2 na patogeniczne lub alergizujące grzyby strzępkowe. Metodą chromatografii cieczowej określono w ziarnie zawartość toksyny produkowanej przez F. culmorum-deoksyniwalenolu. Istotność uzyskanych różnic między kombinacjami chronioną i niechronioną potwierdzono statystycznie testem Duncana (Statistica 10.0).
Wnioski
Ograniczenie rozwoju objawów septoriozy paskowanej liści pszenicy ozimej w warunkach p olowych
W polowym doświadczeniu 1 zabieg ochronny ograniczał objawy septoriozy paskowanej liści (Mycosphaerella graminicola), skuteczność zabiegu ochronnego oszacowano na poziomie 35,6 procent, a w doświadczeniu 2 jego skuteczność oszacowano na poziomie 50,5 procent w porównaniu z roślinami niechronionymi (tabela 4).
T a b e l a 4
Nasilenie objawów septoriozy paskowanej na liściach flagowych pszenicy ozimej w dwóch doświadczanych polowych po zastosowaniu izolatu Sporobolomycs Ep J2 (procent powierzchni liści wykazujących objawy choroby)
| Zabiegi ochronne | Doświadczenie 1 Procent porażonej blaszki liściowej | Zabiegi ochronne | Doświadczenie 2 Procent porażonej blaszki liściowej |
| Kontrola | 10,4 b | Kontrola | 38,6 b |
| Sporobolomyces Ep J2 | 6,7 a | Fungicydy+ Sporobolomyces Ep J2 | 19,2 a |
Ograniczenie rozwoju objawów fuzariozy kłosów pszenicy ozimej w warunkach polowych W doświadczeniu 1 skuteczność zabiegu ochronnego w ograniczeniu objawów fuzariozy kłosów (Fusarium spp.) oszacowano na poziomie 10,56 procent a w doświadczeniu 2 na poziomie 13,5 procent w porównaniu z roślinami niechronionymi (tabela 5).
Z ziarna pochodzącego z doświadczenia 1, w którym dwukrotnie stosowano zabiegi biologiczne nie uzyskano grzybów rodzaju Fusarium, Cladosporium i Alternaria. Zmiany składu gatunkowego
PL 225 815 B1 grzybów strzępkowych na ziarniakach pokazano na fig. 3, na której wykres obrazuje liczebność grzybów strzępkowych zasiedlających ziarniaki pszenicy ozimej w doświadczeniach polowych (liczba k olonii grzybów).
T a b e l a 5
Nasilenie objawów fuzariozy kłosów pszenicy ozimej (Fusarium spp.) w dwóch doświadczanych polowych po zastosowaniu izolatu Sporobolomyces Ep J2 (procent porażonej powierzchni kłosa)
| Zabiegi ochronne | Doświadczenie 1 Procent porażonej powierzchni kłosów | Zabiegi ochronne | Doświadczenie 2 Procent porażonej powierzchni kłosów |
| Kontrola | 6,7 b | Kontrola | 6,8 b |
| Sporobolomyces Ep J2 | 6,0 a | Fungicydy+ Sporobolomyces Ep J2 | 5,8 a |
Plonowanie pszenicy ozimej w warunkach polowych
W doświadczeniu 1 pszenica ozima odmiany Tonacja po zastosowaniu ochrony biologicznej plonowała o 2,8%, a w doświadczeniu 2 pszenica ozima odmiany Bogatka o 5% wyżej niż w kontroli (tabela 6).
W ziarnie pszenicy ozimej odmiany Tonacja chronionej fungicydami i zawiesiną Sporobolomyces Ep J2 stwierdzono o 51,5% mniejszą zawartość deoksyniwalenolu w porównaniu z ziarnem niechronionym, a w ziarnie odmiany Bogatka nie odnotowano zawartości tej mykotoksyny.
T a b e l a 6
Plonowanie pszenicy ozimej odmiany Tonacja w doświadczeniu 1 i Bogatka w doświadczeniu 2 po zastosowaniu izolatu Sporobolomyces Ep J2
| Zabiegi ochronne | Doświadczenie 1 Plon w gramach z 1 m2 | Zabiegi ochronne | Doświadczenie 2 Plon w gramach z 1 m2 |
| Kontrola | 940 | Kontrola | 1016 |
| Sporobolomyces Ep J2 | 967 | Fungicydy+ Sporobolomyces Ep J2 | 1067 |
Na figurze 4 zobrazowano na wykresie zawartość deoksyniwalenolu (pg/kg ziarna) w ziarnie pszenicy ozimej odmiany Tonacja w doświadczeniu 1 (z lewej) i Bogatka w doświadczeniu 2 po zast osowaniu izolatu Sporobolomycs Ep J2 (z prawej).
Claims (2)
1. Preparat biologiczny do zwalczania patogenów pszenicy ozimej, znamienny tym, że stanowi go wyselekcjonowany z powierzchni jabłka szczep drożdży Sporobolomyces sp. oznaczony kodem Ep J2 zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych, Instytutu Biotechnologii Przem ysłu Rolno-Spożywczego im. Wacława Dąbrowskiego w Warszawie, 02-532 Warszawa, ul. Rakowiecka 36 pod numerem KKP 2051 p.
2. Sposób zwalczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem szczepu określonego zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że bezpośrednio przed siewem ziarno pszenicy zanurza się przez 30-40 minut w wodnej zawiesinie komórek szczepu Sporobolomyces sp. o stężeniu 104-108 w 1 cm3 wody, korzystnie o stężeniu 106, natomiast pszenicę w okresie kwitnienia lub kłoszenia opryskuje się zawiesiną komórek szczepu Sporobolomyces Ep J2 o stężeniu 104-108 w 1 cm3 wody, korzystnie o stężeniu 106.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407871A PL225815B1 (pl) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407871A PL225815B1 (pl) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL407871A1 PL407871A1 (pl) | 2015-10-12 |
| PL225815B1 true PL225815B1 (pl) | 2017-05-31 |
Family
ID=54266840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL407871A PL225815B1 (pl) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225815B1 (pl) |
-
2014
- 2014-04-11 PL PL407871A patent/PL225815B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL407871A1 (pl) | 2015-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3044307B1 (en) | Isolated strain of clonostachys rosea for use as a biological control agent | |
| JP3059245B2 (ja) | トリコデルマの新規な分離菌、この分離菌を含有する殺菌組成物、並びにｂ．シネレアおよびｓ．スクレロチオルムに対するその使用 | |
| Matić et al. | Antagonistic yeasts and thermotherapy as seed treatments to control Fusarium fujikuroi on rice | |
| JP2003529539A (ja) | 植物の生長および健康を促進するとともに、耐病性のある植物を作るための生物学的組成物と方法 | |
| Vivekananthan et al. | Microbially induced defense related proteins against postharvest anthracnose infection in mango | |
| JP2004528030A5 (pl) | ||
| EA023712B1 (ru) | Комбинации активных соединений, содержащие производное соединение (тио)карбоксамида и фунгицидное соединение | |
| EP4311856B1 (en) | Strains of the genus pantoea spp. and the use of strains of the genus pantoea spp. in plant protection | |
| BG62753B1 (bg) | Състав и метод за контролиране на заболявания порастенията | |
| Khan et al. | Fungal bioinoculants for plant disease management | |
| Guetskyl et al. | Establishment, survival and activity of the biocontrol agents Pichia guilermondii and Bacillus mycoides applied as a mixture on strawberry plants | |
| WO2019012541A1 (en) | MICROBIAL COMPOSITION AND METHODS OF USE THEREOF | |
| TW202110329A (zh) | 植物病害防治劑及植物病害防治法 | |
| CN106942284B (zh) | 一种防治葡萄病害的复配生物杀菌剂及其应用 | |
| WO2024121412A1 (en) | Post-harvest treatment of anthracnose and/or crown rot | |
| Akrami et al. | Effect of seed Treatment with Trichoderma harzianum and Trichoderma asperellum species for controlling Fusarium rot of common bean | |
| KR20050033999A (ko) | 신규 식물 외생 길항 미생물인 슈도모나스 퓨티다 cb11균주 및 이를 함유하는 항진균성 미생물 살균제 | |
| PL225815B1 (pl) | Preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu | |
| Devi et al. | Efficacy of seed bio-priming in enhancing seedling vigour of cucumber (Cucumis sativus L.) under biotic stress conditions. | |
| US5698200A (en) | Antimicrobial product and process | |
| Dethoup et al. | Effects of fungicides and antagonistic marine-derived fungi on rice seedling promotion and rice sheath blight control. | |
| Abd-Elmoity et al. | Losses caused by diseases attack quinoa in Egypt. | |
| Lee | Bio-control of the soil-borne pathogen Rhizoctonia solani of radish (Raphanus sativus L.) by Trichoderma species | |
| Smolinska et al. | Effect of rape and mustard seed meals on Verticillium wilt of pepper | |
| Akinbode et al. | Influence of eco-friendly control strategies on the germination of mycotoxin secreted Fusarium verticillioides infested maize |